Rubens Eric
Zanovello de Godoi
eric.godoi@monsanto.com
 Semillas de la
Tecnología
La producción
actual de semillas de maíz híbrido es el resultado
de aproximadamente 70 años de avances científicos y
tecnológicos, desde el lanzamiento del primer
híbrido comercial en el Brasil, en 1919, hasta
nuestros días, con el avance y aparición de los
primeros híbrido genéticamente modificados,
evidenciando el gran avance de la moderna
agricultura brasileña. La importancia de las
semillas híbridas para el cultivo del maíz queda
demostrada cuando se compara la evolución de la
superficie sembrada con semillas híbridas y la
productividad en toneladas por hectárea (ton/ha).
En los últimos cuatro años, la superficie sembrada
con semillas híbridas de maíz saltó de 8,2 millones
de hectáreas a 10,3 millones (Gráfico 1), y en el
mismo período, el incremento en el rendimiento fue
superior al 17%.
Gráfico 1 - Evolución del mercado de semillas
híbridas en millones de hectáreas de las últimas 4
cosechas
A pesar de la interferencia de varios factores, se
puede inferir que este incremento de productividad
también muestra una correlación con el aumento del
uso de semillas híbridas. Ese mismo hecho fue
observado históricamente en otras partes del mundo,
cuando se avanza en tecnología, tal como se muestra
e el Gráfico 2. En los EUA, hasta la década de 1930,
se utilizaba solamente variedades (llamadas de
"polinización abierta"), y en las décadas siguientes
hasta hoy, solo híbridos, comenzado con los híbridos
dobles, cambiando posteriormente a los híbridos
simples, y actualmente, híbridos simples
genéticamente modificados en gran volumen (los
llamados híbridos "Biotech").
Gráfico 2. - Promedio de productividad del maíz en
Estados Unidos desde la Guerra civil hasta nuestros
días
El maíz híbrido
Conceptualmente, el maíz híbrido explora una de las
más conocidas y valiosas contribuciones prácticas
del mejoramiento genético al ser humano y a la
agricultura mundial, que es el "vigor del híbrido"
(o heterosis), descubierto hace 100 años atrás por
George H. Shull (1908,1909). Desde su
descubrimiento, diversos eventos siguieron, hasta
nuestros días donde ya es posible contar con el uso
de híbridos comerciales de maíz transgénico o
genéticamente modificados, que representan lo que es
lo más moderno en el sector.
En la campaña de verano de 2008/09, el Brasil ya
cuenta con esta tecnología, como es el caso del maíz
"YieldGard®", que además de los beneficios de
control (Broca del colmo) y de supresión (Lagarta
del cartucho y Lagarta de la Mazorca), puede traer
beneficios para el medio ambiente con la sensible
reducción del uso de insecticidas, agua y diesel. Se
puede atribuir a las semillas de maíz, además de
esos beneficios más conocido de tolerancia a plagas
y herbicidas, un mejoramiento en la calidad
nutricional y, en un futuro próximo, tolerancia a
enfermedades, al estrés hídrico y un mejor
aprovechamiento del Nitrógeno.
En qué consiste el "vigor del híbrido"?
Ello ocurre al realizarse cruzamientos programados
entre linajes endogámicos divergentes (genéticamente
diferentes), que son las unidades fundamentales para
el desarrollo de programas de producción de semillas
de maíz híbrido. Los linajes son poco productivos en
general, pues para obtenerlos, las plantas de maíz
son fecundadas manualmente, con lo que se pierde
productividad (cuatro veces inferior a los híbridos
en general, o menos), representando el talón de
Aquiles en la producción de semillas. El primer
híbrido a ser producido fue el híbrido simple, como
muestra el ejemplo de la Figura, donde se evidencia
la progresiva pérdida de vigor y, consecuentemente,
de productividad a los alargo de las
autofecundaciones.
Existen varios tipos de híbridos, todos ellos
constituidos de linajes. Algunos fueron pensados
para viabilizar la producción económica de semillas,
como es el caso del híbrido doble creado por Donald
Jones en 1918. Este investigador trató de eliminar
un problema de baja productividad de semillas de las
hembras de los primeros híbridos simples, que eran
linajes de bajo rendimiento de semillas. Utilizó
como hembra el mismo híbrido formado entre dos
linajes, lo que significó bastantes más semillas. En
este tipo de híbrido, se disminuyó un poco de vigor,
pero se viabilizó en la época, la producción
económica de semillas.
Actualmente, se avanza hacia el uso de híbridos con
menor número de linajes, como es el caso de los
híbridos triples (hembra HS y macho linaje),
híbridos simples modificados (hembra HS entre
linajes relacionados y macho linaje), y el simple
puro (cruzamiento solo entre linajes). Por esa
razón, las empresas estimulan y direccional a sus
mejoradotes (investigadores especializados en la
generación de nuevos híbridos) a la selección de
linajes que produzcan buenos híbridos, pero sin
perder de vista las características favorables a la
producción económica de semillas. Es en este aspecto
que las modernas tecnologías de ingeniería genética,
como los marcadores moleculares y el uso de di-haploides,
pueden auxiliar a los mejoradotes a reducir el
número de ciclos y aumentar la efectividad de la
selección. En contrapartida, se trata de un nivel de
tecnología que no está disponible para todas las
empresas del sector, pues exige inversiones
continuas de millones de dólares, existiendo
empresas alrededor del mundo que invierten cerca de
U$ 2 millones por día en investigaciones agrícolas.
Planificación de la producción, un desafío
constante
La planificación de la producción de semillas
híbridas es uno de los puntos más críticos en este
sector, pues depende una programación perfectamente
alineada con el mercado, las oportunidades y las
tendencias. Todo proceso industrial requiere de una
buena conexión entre el análisis de marketing,
ventas y producción, para determinar el volumen
correcto de productos, pero en el caso del mercado
de semillas, ello implica un particular desafío. Es
necesario tener muy bien identificadas las
necesidades de los agricultores y del mercado, donde
diversos eventos pueden llevar a un cambio radical
en la planificación, incluso influyendo el rumbo de
las investigaciones de los mejoradotes, como en el
caso de las nuevas enfermedades. Otro hecho que
muestra la importancia de esta anticipación, es que,
para algunos tipos de híbridos, se necesitan
estimaciones de producción de hasta tres campañas,
así como para los híbridos simples modificados,
híbridos triples y también en el caso del híbrido
doble. Este último se toma como ejemplo por ser el
más complejo, pues para obtenerlo, se debe aumentar
la cantidad de semillas de los linajes "A", "B", "C"
y "D" en una campaña. En otra, se cruza el "A" con
el "B" para formar el macho híbrido simple "AB", y
también se cruza los linajes "C" con "D" para formar
la hembra híbrido simple "CD". Finalmente, en la
tercera, se produce la semilla del híbrido doble "ABCD"
a través del cruzamiento de dos híbridos simples
"AB" con el "CD". En verdad, en la planificación de
la producción, esto se hace de atrás para adelante,
comenzando por estimar cuándo será la venta de
semillas del híbrido final y, sobre la base de la
productividad histórica de semillas de hembras y
machos, se debe prever los requerimientos de
semillas de híbridos simples, parentales y linajes.
Existe otro factor que implica también un desafío
constante en la producción de semillas: el clima. La
primera parte de la "fábrica" de semillas está a
cielo abierto, es decir, es en el campo donde las
semillas son producidas y, por lo tanto, están
sujetas a variaciones de las condiciones climáticas
que muchas veces pueden ocasionar pérdidas
considerables debido a lluvias en la cosecha,
heladas, sequías, etc.
Para países como los EUA, que está en otro
hemisferio, existe mayor necesidad de planificación
de la producción, lo que se entiende fácilmente por
la ocurrencia de inviernos rigurosos. En el Brasil,
en muchos de sus estados, se puede producir semillas
en dos campañas (verano e invierno). De esa forma,
también Argentina, Bolivia y Chile pueden producir
semillas durante el invierno del hemisferio norte y
posteriormente, exportar semillas listas para la
siembra, lo que representa una importante fuente de
divisas. Se exportan semillas híbridas no solamente
para los Estados Unidos, sino también hacia otros
países de América Latina que tienen diferentes
dificultades de producción. Hay otro camino inverso,
cuando es necesaria la importación de semillas en
ciertas situaciones, como las posibilidades de
utilizar los recursos genéticos de diferentes
filiales internacionales y también, de laboratorios
de ingeniería genética de la casa matriz, para
estudios o introducción de genes en linajes
parentales. Esas semillas vuelven en pocas
cantidades al país de origen para su posterior
incremento y producción de híbridos.
Cuellos de botella en la producción de semillas
de alta calidad
En los últimos dos años se ha visto un cambio
importante en el escenario mundial de los comodities
y, particularmente para el maíz; los stocks están
muy bajos, elevando los precios de los alimentos. La
industria de semillas sufrió así un gran impacto,
aumentando rápidamente su demanda. Este aumento
puede llevar a "cuellos de botella" en la producción
de semillas de alta calidad, si algunos aspectos no
pueden ser previstos. Las empresas de semillas están
visualizando este momento y están invirtiendo
millones de dólares en la expansión de sus
instalaciones para elevar considerablemente su
capacidad.
Para tener volumen y calidad es necesario adquirir
máquinas de última generación para dichas
expansiones (ver fotografías más abajo), equipando
las unidades de beneficiado de semillas ("UBS") e
iniciando la introducción de innovaciones
tecnológicas, como las máquinas de separación de
semillas dañadas a través de imágenes de alta
resolución y filtros de colores, los llamados "color
sorters". Esos equipos son capaces de separar las
semillas atacadas eventualmente por hongos e
insectos y descartarlas, quedando las semillas de
alta calidad germinativa para ponerlas a disposición
de los clientes agricultores.
Producción
en el campo: - Por qué hay necesidad de plantas
"macho" y "hembra"?
Para realizar la hibridación, es necesario que
granos de polen de los pendones femeninos
(inflorescencia masculina) de una planta fertilicen
las "mazorcas" (inflorescencia femenina) de otra.
Además, para que ello ocurra, se debe sembrar en el
campo líneas elegidas como hembras separadas de
otras elegidas como machos. El maíz tiene como
característica la fertilización cruzada y abierta,
lo que hace necesario evitar que las plantas
elegidas como hembras se autopolinicen. Para ello,
se utiliza un procedimiento llamado de castración, o
retirada de la espiga de la hembra antes de la
liberación de su polen. En las fotografías más abajo
se ven personas justamente en esta actividad, donde
en promedio, dos personas por día castran una
hectárea, o en otras palabras, una persona en un día
de ocho horas de trabajo realiza esta actividad en
0.5 hectáreas. Si se cuentan las veces que esta
operación se realiza (se denomina "pasada"), se
tiene un promedio de cuatro a cinco pasadas diarias
por hectárea.
Estos valores pueden variar, pues dependen de la
habilidad de los trabajadores, de ciertas
características de la planta hembra, y
principalmente, si existe la utilización de un
equipamiento llamado "porta-hombres" que apoya el
trabajo manual.
Con esta operación bien realizada, se tiene
solamente las espigas de las líneas macho liberando
polen, ocurriendo la hibridación en las hembras. Si
se dejaran las hembras autopolinizarse, sus semillas
tenderían a generar plantas con menor vigor,
sucediendo lo que técnicamente se llama
"recuperación de parentales originales", que
generalmente son menos productivos. Otra
característica de la producción de semillas híbridas
es la necesidad de que varias líneas de hembras sean
polinizadas por pocas líneas de machos. La
proporción de líneas hembra y macho (relación F/M),
en un campo de un determinado híbrido, depende
fuertemente de la capacidad de polinización que las
plantas macho tienen. Esta capacidad es influenciada
por diversos factores, entre los que está la
relación de porte de las plantas macho y hembra y la
cantidad de polen producida por los machos.
Lógicamente se busca la mayor proporción posible, es
decir, más plantas hembra que machos, pues las
semillas serán cosechadas solamente de las plantas
hembras que tengan las semillas híbridas. Las líneas
de machos serán muchas veces destruidas después de
la fertilización, con excepción de algunos híbridos
dobles.
Riego en campos semilleros, sus beneficios
En general, los campos de producción de semillas son
implantados en áreas bajo riego. Se puede afirmar
que uno de los factores obvios es el de viabilizar
la producción en épocas donde normalmente no se
podrían producir semillas, en razón de la falta de
lluvias en volúmenes adecuados. Otro hecho es que el
riego es importante para garantizar el éxito de un
campo de producción de semillas que tiene un valor
alto y no puede estar muy expuesto a riesgos como la
falta de agua en los momentos más críticos del
cultivo.
Además de ello, el riego facilita la siembra de las
líneas hembra y machos en momentos diferentes, que
eventualmente es necesarios, considerando que son
líneas genéticamente diferentes y que pueden
presentar ciclos distintos. El parental que florece
más tarde debe ser sembrado primero para que haya
coincidencia de floración y exista hibridación.
Otros aspectos se refieren a las labores culturales,
como el abonado, control de malezas (plantas
dañinas), control de plagas y también control de
enfermedades.
Semillas de alta calidad: Cómo alcanzar las metas
de alto poder germinativo?
Los cuidados en la recepción y beneficiado de las
semillas son fundamentales para obtener semillas de
alta calidad. Una vez cosechadas, las semillas
recibirán en las UBSs, los cuidados necesarios para
el mantenimiento de su vida y de su poder
germinativo y vigor.
El desgranado de las mazorcas es un proceso que
además de generar pérdidas cuando se lo realiza
mecánicamente, puede causar serios daños. El secado
es otro factor importante en el mantenimiento de la
calidad fisiológica, no debiendo exponer las
semillas a altas temperaturas al inicio de este
proceso, cuando ellas están todavía con alta
humedad, pudiendo ocasionar daños irreparables.
Durante la trilla, pre-limpieza, clasificación y
tratamiento de las semillas, se debe estar siempre
atento a todos los puntos de impacto en las
semillas.
El proceso de control de calidad también cuenta con
tecnologías modernas ligadas principalmente al
análisis de semillas. Se utilizan equipos con
lectura de imágenes, apoyando en el proceso de
clasificación, y también metodologías de análisis,
automatización y controles estadísticos de los
procesos.
Sistema ISO 9001 y mejora continua
La certificación ISO 9001 tiene como una de sus
grandes ventajas el empadronamiento y el seguimiento
a procedimientos, además de la mejora continua,
donde se realizan evaluaciones periódicas de la
eficacia de los procesos, involucrando aspectos
técnicos y humanos en lo que respecta a los
requerimientos de entrenamiento y capacitación.
Después de comentar sobre los "cuellos de botella",
inversiones, proceso y producción de semillas de
alta calidad fisiológica, no se puede dejar de
escribir sobre las continuas evoluciones a través de
estrategias modernas de mejora de los procesos en
áreas agrícolas e industriales con optimización de
costos. Es el caso de las metodologías "Seis Sigma"
y "Lean", consagradas en la industria
automovilística y que están comenzando a ser
utilizadas más recientemente en la industria de
semillas. Esas metodologías buscan la disminución de
defectos (o errores) y la menor variación de los
procesos así como la agilización y optimización de
flujos y la eliminación de desperdicios, lo que
puede ayudar a enfrentar los desafíos del aumento de
costos del sector agrícola en general y propiciar
mayor calidad en las semillas.
La Biotecnología y la Ingeniería Genética son una
realidad para el maíz híbrido?
Existe mucha seguridad del éxito a largo plazo de
esta nueva tecnología; varios investigadores también
tienen esta confianza, tomando como ejemplo
comentarios del comisionado de investigaciones
científicas de la Unión Europea, Philippe Busquen,
después de 15 años de investigaciones que
involucraron 400 equipos de científicos en Europa.
-"Los resultados de las investigaciones y la
creciente experiencia práctica sirvieron de base
para políticas regulatorias y de gestión de riesgos,
además del excelente registro de seguridad de los
organismos genéticamente modificados hasta hoy,
contribuyendo a la continuidad de la confianza
pública en la tecnología y en sus productos."
(Fuente: http://europa.eu.int/comm/research/quality-of-life/gmo/index.html
- 9/out/2001).
Resumen final
Esperamos haber contribuido a dejar más clara la
importancia del maíz híbrido, su rol en la
agricultura mundial y en nuestros países, y que la
producción de sus semillas no puede ser resumida en
pocas palabras, como: sembrar, cosechar y envasar.
Ella involucra centenas o miles de personas y
procesos bien controlados en diferentes áreas, desde
la investigación, producción, laboratorios,
desarrollo de productos, marketing, hasta la
distribución, logística y comercialización. La
planificación de la producción implica desafíos
constantes y hace que la industria semillera se
aproxime cada vez más a los mercados, sus tendencias
y al cliente, el agricultor. La producción de
semillas híbridas de maíz de alta calidad genética y
fisiológica involucra diversos controles de los
procesos de producción, auxiliados por sistemas de
empadronamiento, como la ISO 9001.
Finalmente, esta alta calidad comienza a ser
definida en la correcta elección del área de siembra
de las líneas hembra y macho y depende
posteriormente del éxito de otros diversos factores,
como el despendoamiento, riego y labores culturales
en los momentos apropiados, cosecha con humedad
adecuada, secado preservando el mejor vigor de las
semillas, y termina en el beneficiado al disminuir
los impactos mecánicos. También cuenta con lo más
moderno que está a disposición del sector, como el
uso de satélites en la agricultura de precisión, uso
de marcadores moleculares auxiliando el mejoramiento
genético, híbridos transgénicos para diferentes
requerimientos y una aún mayor investigación en
nuevas tecnologías para la optimización de las
actividades en el campo y en las UBSs. |